微电网并网系统中谐波传播抑制策略

在微电网并网系统中,对于公共耦合点(PCC)处谐波电压源而言,传输线路上电感与电容之间的谐振可能造成严重的谐波传播放大问题。为抑制该系统中的谐波传播放大,通过分析谐波传播规律,提出一种分频调节阻性有源电力滤波器(RAPF)的位置选择新策略。分析不同传输线长度时分频调节RAPF的电导增益取值对谐波抑制效果的影响,确定了电导增益的取值要求。通过合理选择电导增益,该位置选择策略可在任意传输线长度下有效抑制谐波传播放大。仿真和实验结果均验证了所提策略的正确性和有效性。     

基于谐波阻抗匹配的微电网互联线路谐振分析及抑制措施

相邻微电网之间往往通过长距离的输电线路互联.针对这类输电线路双端存在独立谐波源的系统,其谐波交互特性与谐波放大机理更为复杂,采用传统阻性有源电力滤波器方法抑制谐振并不适用.文中基于传输线理论分析互联线路的谐波传播机理,并提出基于谐波阻抗匹配的谐振抑制方案.为了克服线路参数与谐波源相角信息的不确定性,提出基于线路中点谐波电压检测的有源电力滤波器谐波阻抗协调控制策略,根据谐波电压含量在线调节线路两端谐波阻抗相角,实现谐振抑制目标.与此同时,提出一种有源电力滤波器改进控制策略,保证其谐波阻抗相角可以任意调节.仿真验证了控制策略的有效性.     

基于双阻性有源滤波器的背景谐波抑制策略

电力系统中线路电感与电容之间的谐振使得电力系统背景谐波电压放大,严重影响电能质量。针对传统技术中在传输线终端安装与其特征阻抗匹配的阻性有源滤波器(RAPF)只能抑制谐波放大、不能有效衰减谐波的问题,提出新的基于双RAPF的谐波抑制方案,即在传输线终端安装与其特征阻抗匹配的RAPF1,在距离传输线始端主要谐波1/4波长的位置设置电导增益可变的RAPF2。该方案对由上级电网渗透的谐波电压和本级电网的谐波电流引起的电压畸变均有很好的抑制效果。仿真与实验结果验证了理论分析的正确性和该策略的有效性。     

串联谐振注入式混合型有源电力滤波器及滤波特性分析

以工程应用为背景,结合注入式有源电力滤波设备在实际应用中存在的问题,提出了一种适用于中高压电力系统的串联谐振注入式混合型有源电力滤波器(SRIHAPF)的新型拓扑结构,该结构能够在电网电压畸变比较严重时仍然安全稳定工作,并通过基波谐振支路谐波分压和串联谐振支路谐波分流两个方面探讨了新型结构的优越性.在分析了SRIHAPF基本工作原理的基础上,对其主要工作特性进行了研究,包括谐波补偿特性、谐振抑制特性以及SRIHAPF系统稳定性.仿真和实验结果验证了理论分析的正确性.     

一种混合有源电力滤波器的研究

提出了一种新型的混合有源电力滤波器。该滤波器采用了同时受电网侧 谐波电压和负载侧谐波电流控制的复合受控源方案和一种简单的串并联谐振的无源滤波器网 络。对该混合有源滤波器的控制电路、补偿特性和无源滤波器的设计的理论分析和仿真结果 表明,这种混合有源电力滤波器非常适用于一般电力电子装置的谐波抑制。     

基于有源滤波器自适应阻抗重塑的高速铁路谐波谐振抑制

针对电力机车和牵引网阻抗参数耦合所引起的牵引供电系统的谐波谐振现象,首先基于阻抗分析法建立了有源滤波器、电力机车和牵引网的小信号阻抗模型,使用广义奈奎斯特判据分析了牵引供电系统谐波谐振的机理以及有源滤波器对牵引供电系统谐波谐振的影响。其次,提出一种基于阻抗重塑的牵引供电系统谐波谐振抑制方法,通过并网点电压前馈的方式在有源滤波器中引入虚拟阻抗,并利用自适应参数设计提升了虚拟阻抗对动态系统的适应性。最后,在Matlab/Simulink中搭建了“牵引网-电力机车-有源滤波器”统一仿真模型,验证有源滤波器的自适应阻抗重塑对谐波谐振抑制的有效性。     

谐波治理设备在供电系统中的应用

随着电力电子设备的广泛应用,供电系统中产生大量谐波,导致电压畸变、电能质量下降等问题。针对电力系统中谐波产生的机理和谐波治理措施的分析,对比有源滤波和无源滤波的性能,提出了采用有源滤波谐波治理的方案,并分析了有源滤波器的工作原理。通过具体实例,测试验证有源滤波器投入前后谐波的治理情况。运行结果表明,根据实际用例,选择不同的安装方案和适当的容量,采用有源滤波器可以有效地抑制谐波,提高功率因数,保证供电系统的安全运行。     

基于APF的电网背景谐波抑制方法研究

针对无源滤波器在抑制电网背景谐波时易发生调谐频率偏移、易与电网产生谐波放大或谐振等问题,此处对基于有源滤波器(APF)的电网背景谐波抑制方法进行了研究。首先,从无源滤波器的背景谐波抑制原理出发,提出一种用于APF的谐波阻抗控制策略,通过调节APF支路特定频率下的阻抗来抑制电网背景谐波电压。然后,提出各电压等级应用场景下适用于谐波阻抗控制原理的APF结构。最后,通过PSCAD/EMTDC平台仿真结果和闽粤联网工程实测数据表明,该控制策略能够有效抑制电网背景谐波,具有较好的实用性。     

某于DSP的混合有源电力滤波器研究与设计

笔者结合我国电力系统谐波污染的实情，设计出了基于DSP的并联型混合有源电力滤波器，这种电力滤波器弥补了单一并联有源电力滤波器的缺陷，能以较小的补偿容量对大容量电力系统进行谐波抑制和无功功率补偿。实验结果表明：在局部电力系统中使用该装置后，基本上可消除局部电力系统的谐波污染，可使电能质量大为提高，并且能抑制由LC无源电力滤波器阻抗和电力系统阻抗引起的谐振。     

基于无源阻尼改进的并网逆变器电压背景谐波抑制策略

针对LCL型三阶滤波结构的并网逆变器运行时易发生谐振,且当电网电压存在背景谐波的情况下易受畸变电压影响的问题,从无源阻尼方式入手分析了电网电压背景谐波对逆变器工作性能及并网电流波形质量的影响,推导了LCL型并网逆变器抑制电网电压背景谐波的前馈电压函数,在此基础上将原系统的无源电阻虚拟化,解决了无源阻尼的损耗和散热问题,进而实现系统稳定运行的有源阻尼的谐振抑制方法,通过对单相无变压器Heric结构并网逆变器的仿真实验研究,验证了理论分析的正确性.     

背景谐波电压环境下的负载谐波电流检测方法

针对现有谐波电流检测方法未考虑公共连接点处谐波电流的耦合现象而导致谐波治理效果不理想的问题,提出了一种有效解决该问题的负载谐波电流检测方法。在分析现有检测方法不足的基础上,借鉴德国DIN40110-2标准分解电流的思想,以谐波电压为基准,依据等效前后负载消耗有功功率不变的原则,定义了谐波等效电导、集总谐波电压和集总谐波有功功率。利用希尔伯特变换对谐波电压进行移相。进而定义了集总谐波无功功率和谐波等效电纳,分解出由背景谐波电压产生的谐波电流。据此,可检测出负载谐波电流,实现背景谐波电压环境下对负载谐波电流的补偿。仿真分析及实测数据验证结果表明：采用所提方法对检测到的谐波电流进行补偿,可有效提高公共连接点的谐波治理效果。     

基于双向谐波电压变动的光伏并网孤岛检测

针对传统的被动式光伏并网孤岛检测存在的检测死区问题,提出一种基于双向谐波电压变化量的光伏并网孤岛检测方法。通过分析孤岛前后谐波电压的变动及传统谐波电压检测法的失效机理,提出基于双向谐波电压的孤岛检测策略。利用加窗傅里叶变换同步计算光伏集中并网发电系统送出线路电流及所接母线电压的谐波,从而获得各次谐波功率;由并网运行时谐波功率的正负极性判断各次谐波源方向,并根据正、负最大谐波功率值选择系统侧、光伏侧谐波的特征频次;利用滑动加窗傅里叶变换分析这2个频次的母线谐波电压变化量,建立孤岛检测判据,若系统侧谐波电压减小量和光伏侧谐波电压增加量均满足判据,则发生孤岛。仿真结果验证了所提方法的有效性。该方法不影响并网逆变器输出的电能质量,且能在较严重背景谐波下有效检测孤岛,检测死区较小。     

考虑系统侧谐波电压波动的光伏接入点谐波发射水平评估方法

随着光伏逆变器的广泛应用,其运行时产生的谐波与接入点系统背景谐波叠加,引起谐波放大甚至谐振问题,评估光伏接入点谐波电压发射水平对于防范谐波问题具有重要意义。与传统的非线性负荷不同,光伏逆变器经过滤波器滤波后接入电网,公共连接点（PCC）的光伏侧谐波阻抗可能不满足传统电网中远大于系统侧谐波阻抗的条件。同时,电力电子设备的不断接入导致系统产生了大量谐波,谐波电压波动逐渐增大。因此,首先根据光伏逆变器、滤波器以及线路谐波阻抗的参数,估算光伏侧谐波阻抗;然后基于逻辑斯蒂回归（LR）对公共连接点的谐波电压、谐波电流数据对进行分类,筛选出系统侧谐波电压基本一致的数据对组,进而通过偏最小二乘法估算系统侧谐波阻抗,减小系统侧谐波电压波动的影响;最后,基于光伏侧和系统侧谐波阻抗的估算,对光伏接入点的谐波电压发射水平进行评估。通过与其他方法仿真对比分析,验证了所提方法的先进性和准确性。     

居民用电产生的谐波对网损的影响

为了研究居民用电所产生的谐波对电力系统低压配电网线损的影响,具体分析了居民用电的性质。实地测量了某个典型小区在用电高峰时所产生的各次谐波电流,分析了其对于配电网的影响。最后针对此问题提出了相应的解决方案。     

特高压直流换流站交流滤波器组对电网谐波的影响分析

特高压直流换流站配置的交流滤波器兼具特征谐波滤除和无功补偿功能,但其易与电网背景谐波阻抗相互作用导致低次谐波放大现象。交流电网谐波阻抗的获取是交直流系统谐波特性分析及交流滤波器设计配置的基础。文中根据电网谐波阻抗特性较为复杂,难以建模计算的特点,提出了一种基于换流站不同运行工况的500 kV交流电网背景谐波阻抗实用估算方法;定义了交流滤波器组谐波增益指标,通过该指标分析了特高压直流换流站交流滤波器组对电网低次谐波的放大机理;研究了交流滤波器参数与放大作用间的关系,提出了2种交流滤波器的改造方案。最后,以绍兴换流站测试数据为例,结合电网背景谐波阻抗估算结果,对其5次谐波放大问题进行了理论分析,并对交流滤波器改造方案进行了探讨。     

背景谐波电压影响公共连接点谐波电流的研究

用户装设交流滤波装置后,背景谐波电压也会影响用户公共连接点(简称PCC)谐波电流.首先建立这类供电系统简化模型,结合各种工况的谐波潮流分析,研究PCC谐波电压和谐波电流的实质、背景谐波电压的影响,并提出用户PCC实际注人系统的谐波电流的工程计算方法.通过典型工程实例各种工况下测试结果,分析验证背景谐波电压对用户PCC谐波电流的影响.理论分析和实践结果表明分析方法的有效性和可行性,在工程应用中可分析、解决相关问题.     

谐波下并联电容器谐振的防止

安装并联电容器是提高电力系统功率因数、减小线路损耗及电压降落的常用方法,分析了电网中谐波的存在会增加电容器的介质损耗,并可能使系统发生并联谐振,放大谐波电流,危及电容器及系统的正常工作,为此,提出了避免谐振的对策.     

背景谐波阻抗变化情况下的谐波责任划分

在实际电力系统中负荷的投切会改变系统谐波阻抗,现有基于背景谐波阻抗恒定的谐波责任划分方法并不适用。文章定量研究了背景谐波阻抗变化情况下的谐波责任划分,根据背景谐波阻抗变化时谐波电压和谐波电流之间的关系,提出斜率比较法辨识背景谐波阻抗变化的时间点,以此对样本数据进行分段处理,实现数据的自适应分段。在相同段内采用几何平均回归,实现背景谐波阻抗的准确估计,并完成谐波责任的分段划分。同时,定义了背景谐波阻抗变化情况下的总谐波责任指标来更有效地衡量用户的谐波责任大小。在诺顿等效电路中对本文方法进行仿真分析,并与传统方法进行比较,验证了文中方法的有效性和准确性。